[发明专利]一种模孔角度渐变的金刚石拉丝模具及其开孔方法

说明书

本发明属于拉丝模具领域，尤其涉及一种模孔角度渐变的金刚石拉丝模具及其开孔方法。所述模具模芯的模孔沿轴向长度由上至下包括入口区、润滑区、压缩区和倒锥出口区，其中压缩区与倒锥出口区的衔接处为定径区；入口区至定径区的模孔内壁平滑过渡且模孔内径呈由大至小渐变状；定径区至倒锥出口区的模孔内壁平滑过渡且模孔内径呈由小至大渐变状。本发明结构简单，对模具的模孔进行优化设计，重新定义了模具模芯内径轮廓的结构参数，可有效用于0.1mm及0.01mm级别的微丝生产。

技术领域

本发明属于拉丝模具领域，尤其涉及一种模孔角度渐变的金刚石拉丝模具及其开孔方法。

背景技术

拉丝模具通常指各种拉制金属线的模具，所有拉丝模具模芯中心都有一个一定形状的孔，一般为圆形。金属被拉着穿过模孔时其尺寸发生变化甚至形状也会跟着发生变化，以形成合乎规格的金属线材。

目前线材和管材行业所用的模具结构单一，入口、出口角度设计简陋，且孔内结构简单，不能精确实现各区域划分，因此在合金钢、不锈钢丝及1.0mm以上的高强度微丝生产中尚能勉强满足要求，但对于0.1mm及0.01mm级别的微细丝生产，就不能达到精确控制微丝丝径的效果，远远满足不了丝径精确度及稳定性的要求。

目前，拉丝模具模芯的结构按照工作性质可分为6入口区、7润滑区、8压缩区、9定径区、10出口区五个区间（如说明书附图1所示），各区的作用分别是：入口区方便穿线及防止钢丝从入口和方向擦伤拉丝模具；润滑区使钢丝易于带入润滑剂；压缩区为工作区域，是模孔的主要部分，钢丝的变形过程在该区进行，即将原始截面减少到所要求的截面尺寸。在拉拔圆锥面金属时，工作区内金属的体积所占的空间是一个圆台，该空间称为变形区。工作区内的圆锥半角α主要用于确定拉拔力的大小；定径区的作用在于取得被拉拔钢丝的准确尺寸；出口区是用于防止钢丝出口不平稳而刮伤钢丝表面。

拉丝模芯的内径轮廓很重要，决定着压缩线材所需的拉力并影响拉拔后线材中的残余应力。现有技术中的模具仍不能精确控制微丝的丝径，满足不了丝径精确度及稳定性的要求，不适用于0.1mm及0.01mm级别的微丝生产，而且对模具模芯出口区的磨损较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种模孔角度渐变的金刚石拉丝模具及其开孔方法，本发明结构简单，对模具的模孔进行优化设计，重新定义了模具模芯内径轮廓的参数，可有效用于0.1mm及0.01mm级别的微丝生产。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种模孔角度渐变的金刚石拉丝模具，所述模具模芯的模孔沿轴向长度由上至下包括入口区、润滑区、压缩区和倒锥出口区，其中压缩区与倒锥出口区的衔接处为定径区；入口区至定径区的模孔内壁平滑过渡且模孔内径呈由大至小渐变状；定径区至倒锥出口区的模孔内壁平滑过渡且模孔内径呈由小至大渐变状。

优选的，所述入口区、润滑区、压缩区以及倒锥出口区的轴向长度分别为模芯轴向长度的15-25%；15-25%；40-50%以及10-20%。

优选的，所述入口区的、润滑区、压缩区以及倒锥出口区的轴向长度分别为模芯轴向长度的20%；20%；45%以及15%。

优选的，所述入口区的模孔内壁平滑且轴向截面角度呈100-85°递减状。

优选的，所述润滑区的模孔内壁平滑且轴向截面角度呈80-60°递减状。

优选的，所述压缩区的模孔内壁平滑且轴向截面角度呈40-30°递减状。

优选的，所述倒锥出口区还包括轴向上、下设置的倒锥区和出口区，倒锥区的模孔内壁平滑且轴向截面角度呈40-60°递增状。

优选的，所述出口区的模孔内壁平滑且轴向截面角度呈70-90°递增状。

所述的模孔角度渐变的金刚石拉丝模具的开孔方法，步骤如下：